Nghiên cứu đa dạng di truyền chim yến (Aerodramus spp.) ở Việt Nam dựa trên chỉ thị phân tử Cytochrome b của DNA ty thể

i









HUỲNH TRUNG VIÊN

NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG DI TRUYỀN
CHIM YẾN (AERODRAMUS SPP.) Ở VIỆT NAM DỰA TRÊN
CHỈ THỊ PHÂN TỬ CYTOCHROME B CỦA DNA TY THỂ



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH CƠNG NGHỆ SINH HỌC


GVHD: ThS. NGUYỄN THỊ ANH THƢ




Nha Trang, 07/2013
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
VIỆN CƠNG NGHỆ SINH HỌC & MƠI TRƢỜNG


ii


LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập và nghiên cứu đề tài tại trƣờng Đại học Nha Trang, em
xin chân thành cảm ơn sự quan tâm của nhà trƣờng, sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô
giáo, đặc biệt là các thầy cô giáo và cán bộ thuộc Viện Công nghệ sinh học và Môi
trƣờng đã truyền những kiến thức và kinh nghiệm quý báu cho em trong các năm học
vừa qua.
Với tình cảm chân thành và lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn đến
PGS.TS. Ngô Đăng Nghĩa và TS. Đặng Thúy Bình đã tạo điều kiện cho em tham gia
thực hiện đề tài này.
Em xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới ThS. Nguyễn Thị Anh Thƣ đã dành rất nhiều
thời gian và tâm huyết hƣớng dẫn và chỉ bảo giúp em hoàn thành đề tài tốt nghiệp.
Đồng thời xin đƣợc gửi lời cám ơn đến chị Phan Thị Huyền Trân, sinh viên lớp
50CNSH đã tạo điều kiện cho em đƣợc tham gia rèn luyện các kỹ năng thao tác trong
phòng thí nghiệm đối với nghiên cứu đa dạng di truyền ở chim yến, nghiên cứu của chị
đồng thời cũng là tiền đề, tạo điều kiện cho em hoàn thành đƣợc nghiên cứu này.
Em xin chân thành cảm ơn Công ty Yến Sào đã giúp đỡ cơ sở vật chất, tạo điều
kiện cho em thu mẫu và kinh nghiệm quý báu để em hoàn thành đề tài này đúng thời
hạn. Cuối cùng em xin cảm ơn sự quan tâm, giúp đỡ của gia đình, bạn bè, ngƣời thân,
cảm ơn những ý kiến đóng góp và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng hoàn thiện đề tài của mình, tuy nhiên không thể
tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận đƣợc sự đóng góp quý báu của quý thầy cô
và các bạn.
Nha Trang, tháng 6 năm 2013
Sinh viên
Huỳnh Trung Viễn
iii

MỤC LỤC
DANH MỤC VIẾT TẮT v
DANH MỤC BẢNG vi
DANH MỤC HÌNH ẢNH vii
MỞ ĐẦU 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4
1.1. TỔNG QUAN VỀ CHIM YẾN 4
1.1.1. Hệ thống phân loại 5
1.1.2. Đặc điểm hình thái 6
1.1.3. Vị trí địa lý và phân bố 8
1.1.4. Tập tính và hành vi của chim yến 9
1.1.5. Các đặc điểm có thể định danh bằng hình thái 10
1.1.6. Vấn đề bảo tồn đa dạng chim yến hiện nay 11
1.2. TỔNG QUAN VỀ ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU 13
1.2.1. Lông chim 13
1.2.2. Tổng quan về hệ gen ty thể (mtDNA) 14
1.2.3. Đặc điểm của hệ gen ty thể 18
1.2.4. Cytochrome b (Cytb) 19
1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG DI TRUYỀN CHIM YẾN TRÊN
THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 21
1.3.1. Các nghiên cứu trên thế giới 21
1.3.2. Các nghiên cứu ở trong nƣớc 24
1.4. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 24
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26
2.1. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU VÀ ĐỊA ĐIỂM THU MẪU 26
2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27
iv

2.2.1. Sơ đồ tổng quát nghiên cứu đa dạng di truyền chim yến (Aerodramus spp.)
27
2.2.2. Giải thích quy trình thực hiện 28
2.2.3. Thực hiện phản ứng PCR 29
2.2.4. Điện di trên gel agarose 32
2.2.5. Giải trình tự DNA 32
2.2.6. Xử lý số liệu và xây dựng cây phát sinh loài 34
2.2.7. Xây dựng mạng lƣới haplotype 37
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 38
3.1. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU DI TRUYỀN CHIM YẾN 38
3.1.1. Kiểm tra DNA tổng số 38
3.1.2. Kết quả thực hiện phản ứng PCR 39
3.1.3. Giải trình tự Cytb mtDNA của chim yến 40
3.1.4. Xử lý kết quả giải trình tự 40
3.1.5. Kết quả xây dựng cây phát sinh loài 40
3.1.6. Đa dạng haplotype và xây dựng mạng lƣới haplotype 46
3.1.7. Thảo luận 52
CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 59
4.1. KẾT LUẬN 59
4.2. ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 60
TÀI LIỆU THAM KHẢO 61

v


DANH MỤC VIẾT TẮT
BLAST: Basic Local Alignment Search Tool.
bp: Base pair.
Cytb: Cytochrome b.
Cytb FW1: Mồi xuôi (forward primer).
Cytb RV2: Mồi ngƣợc (reverse primer).
Cs.: cộng sự cùng nghiên cứu.
dATP: Deoxyadenosine triphosphate.
dCTP: Deoxycytidine triphosphate.
dGTP: Deoxyguanosine triphosphate.
dNTP: Deoxyribonucleotide triphosphate.
dTTP: Deoxythymidine triphosphate.
DNA: Deoxyribonucleic acid.
MP: thuật toán Maximum Parsimony.
ML: thuật toán Maximum Likehood.
mtDNA: Mitochondrial DNA – hệ gen ty thể.
mRNA: RNA thông tin (Messenger RNA).
NCBI: National Center for Biotechnology Information.
NJ: thuật toán Neighbor-Joining.
SB: đệm Sodium Borate.
PCR: Polymerase Chain Reaction.
RNA: Ribonucleic acid.
T
a
: Annealing temperature (nhiệt độ lai).
T
m

: Melting temperature (nhiệt độ nóng chảy).
vi


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Một số đặc điểm của các loài Aerodramus maximus, Aerodramus
brevirostris và Aerodramus fuciphagus ………………………… …… ……….08
Bảng 2.1: Thông tin về các mẫu yến cùng khu vực lấy mẫu đƣợc sử dụng trong nghiên
cứu………………………….…………………………………………………… 26
Bảng 3.1: Các giá trị phân tích Cytb mtDNA chim yến Aerodramus
spp… …………………………………………………………… ……………….…38
Bảng 3.2: Các thông số và kết quả của quá trình phân tích các trình tự và mô hình tiến
hóa (best-fit-model) giữa chim yến Việt Nam với chim yến của thế
giới……… …………………………………………………………… …………….29
Bảng 3.3: Giá trị khác biệt trung bình (%) của các mẫu yến tại các khu vực địa lý khác
nhau…………………………………………………… ……………… ……….….39
Bảng phụ lục 1: Giá trị tƣơng đồng (%) của các haplotype trình tự Cytb mtDNA của
chim yến A. fuciphagus thu tại các đảo A2 và A6, Khánh Hòa, Việt Nam.
Bảng phụ lục 2: Giá trị tƣơng đồng (%) của các haplotype trình tự Cytb mtDNA của
chim yến A. fuciphagus thu tại 155 Thống Nhất, Nha Trang, Khánh Hòa, Việt Nam.
Bảng phụ lục 3: Giá trị tƣơng đồng (%) của các haplotype trình tự Cytb mtDNA của
chim yến A. fuciphagus thu tại Trảng Bom, Đồng Nai, Việt Nam.
Bảng phụ lục 4: Giá trị tƣơng đồng (%) của các haplotype trình tự Cytb mtDNA của
chim yến A. fuciphagus thu tại Kiên Giang, Việt Nam.
Bảng phụ lục 5: Giá trị tƣơng đồng (%) của các haplotype trình tự Cytb mtDNA của
chim yến A. fuciphagus thu tại Côn Đảo, Việt Nam.
Bảng phụ lục 6: Bảng thể hiện chi tiết thành phần, vị trí địa lý của các mẫu trong
mạng lƣới haplotype.
vii

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Một số loài đại diện của các họ Apodidae (Aerodramus fuciphagus),
Hemiprocnidae (Hemiprocne coronata), Trochilidae (Archilochus alexandri) 04
Hình 1.2: Chim yến tổ trắng (Aerodramus fuciphagus) 06
Hình 1.3: Phân bố của các loài yến Aerodramus fuciphagus, Aerodramus maximus,
Collocalia spp. tại các khu vực địa lý khác nhau 07
Hình 1.4: Cấu tạo lông chim 10
Hình 1.5: Hệ gen ty thể ở gia cầm và động vật có vú và Xenopus 13
Hình 1.6: Cấu trúc của protein cytochrome b 14
Hình 2.1: Các địa điểm thu mẫu chim yến trong nghiên cứu 19
Hình 2.2: Chu trình nhiệt của phản ứng PCR 24
Hình 3.1: Kết quả điện di DNA tổng tách chiết từ mẫu lông và mô cơ chim yến Côn
Đảo 31
Hình 3.2: Kết quả điện di sản phẩm PCR từ mẫu lông yến Côn Đảo 32
Hình 3.3: Giao diện sử dụng phần mềm Sequencher trong quá trình xử lý trình tự
thô 33
Hình 3.4: Cây phát sính loài dựa trên gen Cytb mtDNA của chim yến Aerodramus
fuciphagus thu tại Việt Nam 34
Hình 3.5: Cây phát sinh loài dựa trên gen Cytb mtDNA của chim yến Aerodramus
ficiphagus thu tại Việt Nam. A. terraereginae đƣợc sử dụng làm nhóm ngoại 36
Hình 3.6: Mạng lƣới haplotype của các phân loài chim yến 40
Hình 3.7: Biểu đồ phân bố haplotype chim yến Aerodramus fuciphagus trong nghiên
cứu theo khu vực địa lý 43
1


MỞ ĐẦU
Tổ yến (hay yến sào) hiện nay là một trong những loại thực phẩm, dƣợc phẩm
có nguồn gốc từ động vật có giá trị cao nhất thế giới. Từ hơn 400 năm trƣớc, ngƣời

Trung Hoa đã biết sử dụng tổ yến nhƣ một loại thực phẩm cao cấp (Hobbs, 2004).
Tổ yến chủ yếu đƣợc khai thác từ loài yến cho tổ ăn đƣợc (Edible-nest Swiftlet)
hay còn gọi là chim yến tổ trắng (danh pháp khoa học: Aerodramus fuciphagus) và
chim yến tổ đen (danh pháp khoa học: Aerodramus maximus) (Gausset, 2004). Tổ yến
đƣợc cho là rất giàu chất dinh dƣỡng, do đó có thể mang lại lợi ích về sức khỏe cho
ngƣời sử dụng nhƣ hỗ trợ tiêu hóa, làm giảm bệnh hen suyễn, tăng khả năng tập trung,
tăng cƣờng miễn dịch (Hobbs, 2004).
Hầu hết tổ yến đƣợc xây trong thời kì sinh sản của chim yến. Thời gian xây tổ
kéo dài khoảng 35 ngày. Tổ có dạng hình bát, đƣợc gắn trên thành hang đá. Cấu trúc
của tổ yến gồm nhiều phiến mỏng đƣợc hình thành từ các sợi tơ (vốn là nƣớc bọt của
chim yến) đan xen vào nhau. Tổ yến chứa một lƣợng lớn canxi, sắt, kali và magie
(Marcone, 2005).
Hiện nay Hong Kong và Mỹ là các nƣớc nhập khẩu tổ yến lớn nhất thế giới. Tại
Hong Kong, một bát súp tổ yến có giá từ 30 – 100USD (Hobbs, 2004; Park, 2005). Giá
tổ yến trắng có thể lên đến 2000USD/kg và tổ yến đỏ (huyết yến) có thể lên đến
10.000USD/kg. Tổ yến đỏ mặc dù có thể bị làm giả từ tổ yến trắng, bằng cách sử dụng
hóa chất màu, tuy nhiên hiện nay đã có phƣơng pháp để phân biệt đƣợc tổ yến đỏ thật
và giả. Tổ yến đỏ từ tự nhiên thƣờng đƣợc tìm thấy trong các hang động đá vôi tại một
số đảo ở Thái Lan (Marcone, 2005).
Trƣớc đây, tổ yến đƣợc thu hoạch từ các hang động, chủ yếu là các hang động
đá vôi lớn. Kể từ sau thập niên 90, nhu cầu về tổ yến ngày càng tăng cao. Sự xuất hiện
của các nhà nuôi chim yến đã góp phần giải quyết nguồn cung cấp tổ yến. Các nhà nuôi
2


chim yến có thể tìm thấy đƣợc ở những khu đô thị gần biển vì chim yến có xu hƣớng
sống thành đàn ở những khu vực này. Việc nuôi chim yến trong nhà từ đó trở thành
một ngành công nghiệp đặc biệt, khởi nguồn từ các khu phố ở Sumatra, Indonesia. Từ
đó, tổ yến chủ yếu đƣợc xuất khẩu đến thị trƣờng Hong Kong – điểm tập trung giao
dịch chủ yếu loại mặt hàng tổ yến, mặc dù đa số nhu cầu tiêu dùng lại có nguồn gốc từ

Trung Quốc (Hobbs, 2004). Tuy nhiên, nhu cầu tổ yến từ thiên nhiên vẫn tạo nên một
áp lực nặng lên ngành công nghiệp khai thác tổ yến, dẫn đến sự suy giảm nguồn lợi tổ
yến trong những thập kỷ trƣớc tại nhiều quốc gia (Francis, 1987).
Nhƣ vậy, việc khai thác tổ yến có nguồn gốc từ thiên nhiên và việc nuôi chim
yến tại các khu nhà nuôi đã phát sinh ra một số vấn đề nhƣ ảnh hƣởng đến nguồn lợi tổ
chim yến, ảnh hƣởng đến sự sinh trƣởng và phát triển của quần thể chim yến. Ngoài ra
việc tạo nhà nuôi chim yến còn có khả năng thu hút những loài yến vốn không phải bản
xứ đến sinh sống, ảnh hƣởng đến sự phân bố quần thể chim yến tại khu vực có nhà
nuôi chim yến. Thực tế này đòi hỏi các nhà khoa học phải có các nghiên cứu bảo tồn
một cách hợp lý và kịp thời để nguồn tài nguyên tổ yến tránh bị khai thác quá mức.
Đồng thời vạch ra phƣơng hƣớng bảo vệ quần thể loài chim yến tự nhiên trong tƣơng
lai.
Hiện nay những nghiên cứu về chim yến ở Việt Nam hầu hết chỉ đƣợc thực hiện
ở mức độ khảo sát, thu thập mẫu và dữ liệu liên quan đến phân loại, mô tả hình thái và
giá trị kinh tế của loài chim yến tố trắng (Aerodramus fuciphagus) (Nguyen và cs.,
2002), ấp nở chim yến nhân tạo, nuôi chim trong nhà để lấy tổ, di đàn và nhân đàn
chim yến (Nguyễn Quang Phách, 1993). Các nghiên cứu liên quan đến phát sinh loài
và đa dạng di truyền quần thể của chim yến ở Việt Nam còn nhiều hạn chế.
Việc phân tích mối quan hệ phát sinh loài dựa trên các đặc điểm hình thái (hình
dạng, màu sắc, hành vi tập tính, khả năng định vị bằng tiếng vang, ) chƣa thể cung
cấp đƣợc kết quả chính xác, đặc biệt đối với các loài có quan hệ gần gũi, hoặc giữa các
3


phân loài vì chúng có nhiều đặc điểm hình thái giống nhau. Vì vậy việc sử dụng các chỉ
thị phân tử để định danh loài và xác định chính xác mối quan hệ phát sinh loài là điều
rất cần thiết (Lee và cs., 1996).
Vì những lý do trên, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu đa dạng di truyền
chim yến (Aerodramus spp.) ở Việt Nam dựa trên chỉ thị phân tử Cytochrome b của
DNA ty thể”. Đề tài bao gồm các mục tiêu sau:

- Thu mẫu yến ở khu vực Khánh Hòa (yến đảo và yến nhà), Kiên Giang (yến
nhà), Trảng Bom – Đồng Nai (yến nhà), Côn Đảo (yến đảo).
- Tách chiết DNA từ lông và mô cơ của chim yến.
- PCR khuếch đại một phần của đoạn gen mtDNA, sử dụng marker Cytb.
- Giải trình tự gen Cytb mtDNA.
- Xây dựng cây phát sinh loài, mạng lƣới haplotype của các quần thể chim yến tại
các khu vực địa lý khác nhau, so sánh với các trình tự chim yến của thế giới
đƣợc tải về từ GenBank.






4


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. TỔNG QUAN VỀ CHIM YẾN
Chim yến (Aerodramus spp.) thuộc bộ Apodiformes, trong đó bao gồm họ yến
Apodidae, họ yến mào Hemiprocnidae và họ chim ruồi Trochilidae (Joe, 1981). Mặc
dù có nhiều nét tƣơng đồng dẫn đến sự gần gũi giữa họ yến Apodidae và họ chim ruồi
Trochilidae, tuy nhiên một số nhà khoa học cho rằng nhƣng họ chim ruồi Trochilidae
có thể là họ hàng gần gũi hơn với họ chim tƣớc, do đó Trochilidae còn có thể xếp vào
bộ sẻ Passeriformes (Jean, 1968).

Hình 1.1: Một số loài đại diện của các họ Apodidae (Aerodramus fuciphagus), Hemiprocnidae (Hemiprocne coronata),
Trochilidae (Archilochus alexandri) (theo thứ tự từ trái sang phải).
(Nguồn: )
Họ Yến (Apodidae) là một họ chim có bề ngoài rất giống với các loài chim nhạn

(họ Hirundinidae) nhƣng thực ra chúng không có quan hệ họ hàng gần với những loài
chim trong họ này. Sự giống nhau giữa yến và nhạn là do tiến hóa hội tụ phản ảnh kiểu
sinh sống tƣơng tự dựa trên việc bắt các côn trùng làm thức ăn trong khi đang bay
(Thomassen và cs., 2005). Họ yến đƣợc chia thành 2 phân họ là Apodinae và
Cypseloidinae. Phân họ Apodinae bao gồm 79 loài khác nhau, đƣợc chia thành 3 tông:
Collocaliini (28 loài), Chaeturini (24 loài) và Aponidi (27 loài), trong khi phân họ
Cypseloidinae bao gồm 13 loài khác nhau. Nhƣ vậy trong họ yến có tất 19 giống, 92
loài (Alaine, 2004).
5


Việc phân loại yến nói chung là phức tạp, với ranh giới giữa các chi và loài còn
nhiều tranh cãi, đặc biệt là ở tông Collocalini. Phân tích hành vi và kiểu phát ra âm
thanh bị thất bại do tiến hóa song song, trong khi các phân tích về các đặc điểm hình
thái và các chuỗi DNA khác nhau đã sinh ra các kết quả chƣa rõ ràng và thậm chí có
phần mâu thuẫn (Thomassen và cs., 2005).
Hiện nay nhiều nhà khoa học đã nhất trí xếp các loài chim yến có thể dò tìm
đƣờng trong bóng tối, sống và làm tổ ở nơi có cƣờng độ ánh sáng mờ tối đến tối vào
giống Aerodramus. Giống này có nhiều loài, trong đó một số loài có chung đặc điểm là
cho tổ ăn đƣợc (Medway, 1977).
1.1.1. Hệ thống phân loại
Hệ thống phân loại của chim yến tổ trắng (chim yến hàng) Aerodramus
fuciphagus (, Taxonomic Serial No.: 554970):
- Giới: Animalia
- Ngành: Chordata
- Phân ngành: Vertebrata
- Lớp: Aves
- Bộ: Apodiformes
- Họ: Apodidae
- Phân họ: Apodinae

- Giống: Aerodramus (Oberholser, 1906).
- Loài: Aerodramus fuciphagus (Thunberg, 1812).
Do sự phân bố địa lý khác nhau trong quá trình tiến hóa tự nhiên, loài chim yến
tổ trắng (Aerodramus fuciphagus) đã xuất hiện một số biến dị nhỏ, do đó chúng lại
đƣợc chia thành một số phân loài: Aerodramus fuciphagus fuciphagus (A. f.
fuciphagus) phân bố ở Indonesia; Aerodramus fuciphagus amechanus (A. f.
6


amechanus) phân bố ở Malaysia; Aerodramus fuciphagus germani (A. f. germani) phân
bố ở Việt Nam, tên gọi là yến hông xám hay yến hàng. Ngoài ra chim yến sống trong
chùa Wat Chong Lom tại tỉnh Samut Sakhon – Thái Lan cũng là phân loài A. f.
germani (Nguyen và cs., 2002).
Theo các nghiên cứu mới nhất của Price và cs. về việc tách chiết DNA từ cơ,
máu và giải trình tự của 38 loài thuộc các phân loài yến trong đó có giống Aerodramus
cho thấy sự sai khác di truyền (genetic divergence) của 2 phân loài A. f. vestitus và A. f.
germani xấp xỉ 1,8%, còn trong cùng một phân loài thì sai khác ít hơn khoảng 0,5%.
Do đó có thể kết luận đây là nhóm chim khó phân loại nhất (Price và cs., 2004).
1.1.2. Đặc điểm hình thái
Chim yến (Aerodramus spp.) là giống chim hầu nhƣ không có nhiều nét đặc biệt
so với các giống chim khác. Kích thƣớc chim yến đa dạng từ mức trung bình cho đến
nhỏ. Đặc điểm chung của chúng là kích thƣớc nhỏ, cánh rộng có dạng hình lƣỡi hái và
phần đuôi chẻ ra rộng. Màu sắc của chim yến có thể là nâu đen, đen bóng. Phần đầu
trơn, hầu nhƣ không nhận diên đƣợc phần cổ, mắt khá to và đen. Miệng chim yến có
hình dạng đặc biệt: ngắn, vòm miệng rộng thích hợp cho việc bắt các loại côn trùng có
cánh khi chúng đang bay (Nguyen và cs., 2002).
7


Chân chim yến có cấu tạo ngắn, gồm 3

ngón hƣớng về phía trƣớc và 1 ngón hƣớng về
phía sau nhƣ các loài chim thông thƣờng khác.
Các loài chim yến khác nhau sẽ có đặc điểm
về lớp lông khác nhau, đây cũng chính là đặc
điểm để nhận diện giữa các loài yến khác
nhau. Các vị trí lông thƣờng đƣợc sử dụng để
nhận biết là phần chân, lƣng và lông đuôi.
Chúng bay bằng cách đập cánh và lƣợn theo
từng quãng, cánh khi bay có xu hƣớng nghiêng về phía dƣới. Các loài chim yến ở các
khu vực nhƣ Borneo, Philippine và New Guinea đƣợc cho là rất khó phân biệt. Thậm
chí ở một vài loài, việc phân biệt chúng gần nhƣ là không thể (Chantler & Driessens,
1995; Nguyen và cs., 2002).
Chim yến cũng là loài chim sống trên không nhiều (có thể ở liên tục trên không
đến 40 tiếng). Thậm chí là ăn, ngủ và giao phối khi đang bay. Con đực và con cái có
hình dáng tƣơng tự nhau. Khi giao phối, đầu tiên con đực sẽ thực hiện các động tác bay
lƣợn trên không để hấp dẫn con cái, sau đó việc giao phối đƣợc thực hiện ngay tại trên
không (Nguyen và cs., 2002).
Đối với loài chim yến tổ trắng (Aerodramus fuciphagus), kích thƣớc của chúng
vào khoảng 12cm (chiều dài thân), đôi cánh khỏe, sải cánh dài 12 – 15cm, phần đuôi
nhọn và chẻ ra theo hình chữ V. Trọng lƣợng cơ thể đa dạng, tùy theo cá thể, nơi sống.
Trung bình từ 9 – 18g. Hiện các dữ liệu trên thế giới về trọng lƣợng của loài
Aerodramus fuciphagus chỉ nằm ở phân loài A. f. vestitus và A. f. fuciphagus, đối với
phân loài A. f. amechanus thì các thông tin về trọng lƣợng hầu nhƣ chƣa đƣợc nghiên
cứu (Nguyen và cs., 2002).
Hình 1.2: Chim yến tổ trắng (Aerodramus fuciphagus).
(Nguồn:
)
8

Cơ thể chúng có màu nâu sậm với phần lông màu xanh bóng chuyển dần sang
màu nâu ở mặt trên và dƣới của cơ thể. Tiếng hót ríu rít và cao, đặc biệt chúng có khả
năng định vị bằng tiếng vang, sử dụng âm thanh có tần số 2 – 8kHz. Âm thanh chúng
phát ra tai ngƣời có thể nghe đƣợc (tiếng cạch – cạch). Âm này bị dội lại trong môi
trƣờng có nhiều vách đá, nhờ đó chúng có thể định vị và bay đƣợc hoàn toàn trong
bóng tối (Nguyen và cs., 2002; Price và cs., 2004).
1.1.3. Vị trí địa lý và phân bố
Hầu hết các loài yến trong giống Aerodramus phân bố ở các vùng nhiệt đới
thuộc khu vực Ấn Độ Dƣơng – Thái Bình Dƣơng và không di cƣ. Loài Aerodramus
fuciphagus phân bố ở phía đông, từ các quần đảo Andaman và Nicobar ở Ấn Độ
Dƣơng đến Đông Nam Á và các quần đảo Lesser Sunda (Glenister, 1971).

Hình 1.3: Phân bố của các loài yến Aerodramus fuciphagus, Aerodramus maximus, Collocalia spp. tại các khu vực địa lý
khác nhau.
(Nguồn:
9


Theo hình trên có thể thấy loài yến tổ trắng Aerodramus fuciphagus phân bố tại
các quốc gia: Việt Nam (từ khu vực miền trung đến miền nam), Cambodia, Malaysia,
Singapore và Indonesia. Loài chim yến tổ đen Aerodramus maximus phân bố trong
phạm vi hẹp hơn: Malaysia và một phần của lãnh thổ Indonesia. Riêng giống
Collocalia lại có phạm vi phân bố rộng hơn cả, bao gồm phần lãnh thổ của Malaysia,
Indonesia, Philippines.
Theo một số tài liệu khác, loài yến tổ trắng Aerodramus fuciphagus đƣợc cho là
sinh sống nhiều từ vĩ độ 10
o
Nam đến 20
o
Bắc và kinh độ 95

o
đến 115
o
Đông, chủ yếu
tập trung ở vùng Đông Nam Á, nhiều nhất ở Indonesia (Kalimantan, Sumatera, Java,
Bali ) tiếp đến là Thái Lan, Malaysia, Việt Nam… Ở Indonesia chủ yếu là phân loài
Aerodramus fuciphagus, ngoài ra còn có A. f. micans, A .f. vestitus. Thái Lan có cả
phân loài A. f. germani và loài Aerodramus maximus, đã đƣợc khai thác tổ để bán từ
thế kỉ 18. Malaysia có cả 2 phân loài A. f. amechanus và A. f. germani (phân bố ở vùng
Peninsula), và loài Aerodramus maximus. Philippines chỉ thấy phân loài A. f. germani.
Singapore: có phân loài A. f. germani nhƣng rất ít. Ngoài ra, Campuchia, Myanmar,
Lào, Brunei cũng thấy có phân bố loài yến Aerodramus fuciphagus. Ở Việt Nam theo
tài liệu của CITES cho biết có cả A. f. fuciphagus và A. f. germani (Nguyen và cs.,
2002).
1.1.4. Tập tính và hành vi của chim yến
Các nghiên cứu về hoạt động của chim yến Aerodramus fuciphagus cho thấy
chúng hoạt động chủ yếu vào ban ngày. Thời gian chúng rời hang và về hang trở lại
vào khoảng 12 tiếng (rời hang khoảng 5:28 – 5:36 sáng và về hang lúc 16:55 – 17:15
cùng ngày). Tuy nhiên thời gian này giao động tùy thuộc theo chu kì chiếu sáng và các
hoạt động của chim yến tại các thời điểm khác nhau (mùa sinh sản, thời điểm bình
thƣờng). Vào mùa sinh sản, chúng rời hang 1 lần/ngày khi ghép đôi và làm tổ, 2
10


lần/ngày khi vào thời kì đẻ và ấp trứng, 4 – 5 lần/ngày khi vào thời kì nuôi và chăm sóc
con (Đinh Thị Phƣơng Anh, 2011).
Các giác quan (mắt, mũi và tai) của chim yến rất tốt, do đó chúng có thể nhận
biết đƣợc kẻ thù và nguy hiểm ở môi trƣờng xung quanh. Hầu hết chim yến sống theo
bầy đàn, tuy nhiên cũng có một số cá thể thích sống đơn lẻ, những cá thể này thƣờng
khó khăn trong việc đƣa về nuôi tại nhà nuôi (Nguyen và cs., 2002; Nguyễn Quang

Phách và cs., 1999).
Chim yến sống thành từng cặp, chung thủy với bạn tình và trung thành với nơi
sống. Đƣờng bay về tổ khá ổn định. Vị trí làm tổ của chúng thƣờng cao khoảng 500m
so với mặt biển. Tuy nhiên, chim yến khá nhạy cảm với các yếu tố từ môi trƣờng nhƣ
ánh sáng, độ ẩm và nhiệt độ. Nếu các yếu tố này không phù hợp với điều kiện sống,
chúng sẽ di chuyển đến địa điểm khác và không quay lại vị trí cũ (Nguyễn Khoa Diệu
Thu và cs., 2009).
1.1.5. Các đặc điểm có thể định danh bằng hình thái
Loài chim yến tổ đen (Aerodramus maximus) đƣợc cho là loài dễ định danh hơn
cả, vì chúng có những đặc điểm riêng biệt trên bộ lông, đặc biệt là phần lông chân và
phần lông ở trên mí mắt có màu nhạt hơn. Đối với loài chim yến tổ trắng (Aerodramus
fuciphagus) thì việc định danh trở nên khó khăn hơn rất nhiều. Một số đặc điểm có thể
sử dụng để định danh loài chim yến tổ trắng là: kích thƣớc, phần lông chân, màu sắc
của lông tơ, màu của phần lông đuôi gần hậu môn và hình dạng, màu sắc của tổ
(Nguyen và cs., 2002).
Bảng 1.1: Một số đặc điểm của các loài Aerodramus maximus, Aerodramus
brevirostris và Aerodramus fuciphagus (Medway, 1966; Nguyen và cs., 2002; Sims, 1961)
Đặc điểm
A. maximus
A. brevirostris
A. fuciphagus
Kích thƣớc
Lớn (Chiều dài
cánh: 122 –
Lớn (Chiều dài
cánh: 115 –
Trung bình
(Chiều dài cánh:
11

136mm, hầu hết
các phân loài
đều dài hơn
125mm)
146mm, hầu hết
các phân loài
đều dài hơn
123mm)
110 – 125mm)
Cổ chân
Phủ long
Không đƣợc phủ lông
Miệng
Sâu và cong
Cong nhẹ
Lông ở đỉnh đầu
Đen
Đen nhạt
Đuôi
Đuôi chẻ nhƣng
hơi nông
(khoảng 2 –
3mm)
Đuôi chẻ quan
sát rõ (khoảng 7
– 10mm)
Đuôi chẻ mức
vừa phải
(Khoảng 6 –

8mm)
Hậu môn
Màu lông đa dạng tùy loài/phân loài,
thƣờng là các mức độ khác nhau của
màu đen, không có màu trắng
Đa dạng,
thƣờng nhạt
màu hơn lông
đuôi.
Lông tơ ở lƣng
Chủ yếu là màu
đen, một ít màu
trắng có thể thấy
ở đầu sợi lông
Trắng
Tổ
Đen (có chứa
lông)
Xanh rêu (chứa
tạp chất là thực
vật)
Trắng (không có
tạp chất)

Theo bảng trên có thể thấy rất khó để phân biệt đƣợc chim yến tổ trắng
Aerodramus fuciphagus với loài Aerodramus brevirostris, thậm chí là không thể phân
biệt khi quan sát chúng trực tiếp trong tổ hoặc ngay trên tay. Các loài chim yến tổ đen
thì có phần đuôi chẻ ra không nhiều, trong khi loài Aerodramus brevirostris lại có vết
chẻ khá sâu, kích thƣớc của cả 2 loài này đều lớn hơn chim yến tổ trắng. Ngoài ra, dựa
vào những đặc điểm trên cũng cho thấy rất khó để phân biệt đƣợc các phân loài trong

loài Aerodramus fuciphagus (Nguyen và cs., 2002).
1.1.6. Vấn đề bảo tồn đa dạng chim yến hiện nay
Theo Lim và Cranbrook (2002), hiện đang có hai luồng ý kiến trái ngƣợc nhau
trong việc bảo tồn các loài chim yến. Luồng ý kiến thứ nhất ủng hộ việc nuôi chim yến,
12


trong khi luồng ý kiến còn lại thì phản đối rất mạnh mẽ (Lim & Cranbrook, 2002).
Luồng ý kiến phản đối việc nuôi chim yến cho rằng, việc ủng hộ nuôi chim yến sẽ làm
mất đi ý thức bảo vệ đa dạng tự nhiên của con ngƣời đối với quần thể sinh vật tự nhiên
tại các khu vực đảo có chim yến sinh sống, trong khi việc bảo vệ này đặc biệt có ý
nghĩa đối với các khu vực đảo đá vôi ở Đông Nam Á, nơi đƣợc biết đến là đa dạng sinh
học về các loài thực vật, động vật, điển hình nhƣ sự có mặt của loài dơi Cheiromeles
torquatus (Clements và cs., 2006). Đối với luồng ý kiến ủng hộ việc nuôi chim yến, lý
do đƣợc đƣa ra là vì việc nuôi chim yến không hề loại bỏ tác động của con ngƣời đến
quần thể yến tự nhiên, ngƣợc lại còn thúc đẩy việc can thiệp vào bảo vệ chim yến trong
tự nhiên, vì khi đó quần thể chim yến trong tự nhiên sẽ chính là nguồn giống dự trữ cho
việc nuôi chim yến. Do đó sẽ luôn có một lƣợng lớn chim yến đƣợc duy trì, việc này
còn có ý nghĩa trong việc giảm thiểu nguy cơ giao phối cận huyết trong các quần thể
chim yến (Aowphol và cs., 2008).
Tuy nhiên, vấn đề hiện nay là cần phải có những nghiên cứu quan sát cụ thể đến
quần thể chim yến đảo để có thể đƣa ra những quyết định can thiệp cho phù hợp, nhất
là khi ngày càng có những nghiên cứu cho thấy sự sụt giảm về số lƣợng cũng nhƣ quần
thể chim yến tổ trắng Aerodramus fuciphagus (Chantler & Driessens, 1995; Lau &
Melville, 1994; Lim & Cranbrook, 2002; Sankaran, 2001). Thêm nữa, những yếu tố
chƣa thể lƣờng trƣớc của nền kinh tế có thể ảnh hƣởng rất lớn đến việc nuôi chim yến.
Nếu vì một lý do nào đó, nghề nuôi chim yến thất bại thì hậu quả sẽ trút lên quần thể
chim yến nhà. Khi đó, áp lực sẽ đƣợc đặt lên quần thể chim yến trong tự nhiên. Thực tế
đã cho thấy khi đại dịch cúm gia cầm tái phát và xuất hiện ở chim yến, đã có hơn
10.000 cá thể chim yến nuôi trong nhà tại Ninh Thuận bị tiêu diệt để dập tắt dịch bệnh

(Tú, 2013). Việc tiêu diệt hơn 10.000 cá thể chỉ trong một thời gian rất ngắn đã gây ảnh
hƣởng nghiêm trọng đến quần thể chim yến nhà. Giả sử dịch bệnh không dừng lại ở đó
mà tiếp tục lan rộng ra các khu vực lân cận, bởi đặc tính bay xa kiếm mồi và nơi làm tổ
của chim yến, thì sẽ có nhiều hơn nữa các cá thể nhiễm bệnh và gây đe dọa lớn đến số
13


lƣợng quần thể chim yến. Do đó nếu chúng ta ủng hộ việc nuôi chim yến, nhƣng lại
ngăn cản sự trao đổi về mặt di truyền giữa các quần thể yến thì nếu có đại dịch xảy ra,
đối với bất cứ quần thể nào cũng có thể gặp nguy hiểm và bị giảm sút mạnh về số
lƣợng. Ngƣợc lại, nếu không có sự ngăn cách giữa các quần thể (chủ yếu do con ngƣời)
thì các quần thể chim yến có thể mở rộng khu vực sinh sống, nếu đại dịch có xuất hiện
tại một khu vực và gây nên sự tuyệt chủng tại khu vực đó thì chúng ta vẫn còn những
khu vực khác, do chim yến đã mở rộng hơn về phạm vi sinh sống.
Đối với quần thể chim yến đảo, việc khai thác cần đƣợc quản lý chặt chẽ để
tránh tình trạng gây ra hiện tƣợng nút thắt cổ chai trong di truyền do số lƣợng cá thể
trong quần thể bị sụt giảm nghiêm trọng.
1.2. TỔNG QUAN VỀ ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU
1.2.1. Lông chim
Lông chim đƣợc tạo thành từ lớp biểu bì, có cấu tạo rất nhẹ, bền và có lực đàn
hồi lớn. Lông chim điển hình gồm 2 phần: phần gốc cắm vào da và thân lông. Phần gốc
cắm vào da có cấu tạo rỗng, không có phiến lông. Phần thân lông thì cấu tạo đặc, thuôn
nhỏ và có phiến lông ngoài và trong. Gốc lông có 2 lỗ nhỏ là lỗ lông trên và lỗ lông
dƣới. Bên trong gốc lông có một sợi hình chuông màu trắng là bấc lông. Đây là di tích
mạch máu nuôi lông khi lông đang phát triển. Các sợi lông mảnh ở 2 bên thân lông
đƣợc xếp sít vào nhau, tạo thành 2 phiến lông, phân thành các lông thứ cấp. Các lông
thứ cấp móc vào nhau, tạo thành cấu tạo vững chắc (Aowphol và cs., 2008).
14

Hình 1.4: Cấu tạo lông chim.
(Nguồn: )
Thành phần cấu tạo chủ yếu của lông là keratin. Xét theo chiều dài, lông là một
cấu trúc bị keratin hóa dần từ gốc đến ngọn. Càng xa khỏi gốc thì mức độ keratin hóa
càng mạnh, các tế bào bị mất dần DNA và trở thành một chuỗi protein ở phần ngọn. Ở
gốc lông còn chứa nhiều tế bào sống (Aowphol và cs., 2008).Đây cũng chính là yếu tố
quyết định trong quá trình tách chiết DNA từ lông chim. Phần gốc lông càng chứa
nhiều tế bào sống thì quá trình tách chiết càng dễ hơn.
Việc tách chiết DNA từ lông đã tạo điều kiện đơn giản hóa việc tách chiết DNA
từ gia cầm, đặc biệt là khi việc tách chiết DNA từ máu gặp nhiều khó khăn nhƣ phụ
thuộc vào kích thƣớc và tuổi của đối tƣợng lấy mẫu (Moiseyeva và cs., 2003).
1.2.2. Tổng quan về hệ gen ty thể (mtDNA)
Theo U.S. National Library of Medicine, ty thể là những cấu trúc bên trong tế
bào có nhiệm vụ chuyển đổi năng lƣợng từ thức ăn thành dạng năng lƣợng mà các tế
bào có thể sử dụng đƣợc. Mặc dù hầu hết DNA của cơ thể đều nằm trong các nhiễm
sắc thể trong nhân tế bào, ty thể cũng có một lƣợng nhỏ DNA của riêng mình. Vật liệu
15


di truyền này đƣợc biết đến nhƣ DNA ty thể (Mitochondrial DNA – mtDNA). Ở ngƣời,
mtDNA có khoảng 16.500bp đại diện cho một phần nhỏ của tổng số DNA trong các tế
bào (U.S. National Library of Medicine, 2012).
MtDNA của động vật có dạng vòng, nhỏ (kích thƣớc 15 – 20kb), bao gồm
khoảng 37 gen mã hóa cho 22 tRNA, 2 rRNA và 13 mRNA. Các mRNA chủ yếu mã
hóa cho các protein tham gia vào việc vận chuyển điện tử và phosphoryl oxi hóa của ty
thể. Hệ gen ty thể đƣợc sắp xếp trật tự một cách hiệu quả: không có các đoạn intron, có
các vùng đệm tại khung đọc hoặc trong một số trƣờng hợp có thể là chồng chéo lên
nhau. Vùng điều khiển chính là vùng không mã hõa, chịu trách nhiệm quy định chuỗi
nặng (H), chuỗi nhẹ (L) và sao chép nhân rộng chuỗi H (Kvist, 2000).

MtDNA khi đƣợc sử dụng nhƣ một chỉ thị phân tử sẽ có rất nhiều thuận lợi nhƣ
chúng có tốc độ đột biến nhanh hơn hệ gen trong nhân (Brown và cs., 1982); có thể là
do việc sửa chữa không hiệu quả trong quá trình sao chép (Clayton, 1984). Các vùng
khác nhau trên hệ gen ty thể phát triển với tốc độ khác nhau (Pesole và cs., 1992), cho
phép chọn lọc các vùng phù hợp cho các nghiên cứu (Kvist, 2000).
Trình tự hoàn chỉnh đầu tiên của hệ gen ty thể từ gà đƣợc công bố bởi
Desjardins và Morais năm 1990 (Desjardins & Morais, 1990). Theo đó, mtDNA của gà
có tính bảo tồn cao hơn so với với các động vật có xƣơng sống khác. Các gen mã hóa
protein khá tƣơng đồng với các gen đồng tính trạng ở động vật có vú và lƣỡng cƣ, các
gen này đƣợc dịch từ cùng một mã di truyền. Tại vị trí thứ 3 của các codon, sự xuất
hiện của guanine là rất hiếm (Quinn, 1997).
Hệ gen ty thể gia cầm mang những đặc trƣng của hệ gen ty thể động vật có
xƣơng sống, gồm hai vùng là vùng mã hóa và vùng điều khiển (D-loop). Vùng không
mã hóa chiếm 7% của hệ gen ty thể, chứa điểm khởi đầu sao chép của chuỗi nặng (OH)
và các promoter phiên mã của chuỗi nặng và chuỗi nhẹ (PH và PL), khoảng 90% phần
DNA không mã hóa của ty thể nằm trong vùng này. Vùng mã hóa chứa 37 gen và
16


không có khoảng trống giữa các gen, mã hóa cho 13 polypeptide, 2 rRNA và 22 tRNA.
Trong đó, chuỗi nặng chứa 12 trong 13 gen mã hóa polypeptide (trừ một tiểu phần
ND6 của phức hệ I là đƣợc phiên mã từ chuỗi nhẹ), 14 trong 22 gen tRNA và cả hai
gen rRNA (12S và 16S). 13 chuỗi polypeptide đƣợc mã hóa bởi mtDNA là thành phần
của phức hệ hô hấp của ty thể, trong đó có 7 tiểu phần (ND1, 2, 3, 4L, 4, 5, 6) trong số
46 chuỗi polypeptide của phức hệ I (NADH dehydrogenase), 1 tiểu phần (cytochrome
b – Cytb) trong số 11 chuỗi polypeptide của phức hệ III (Phức hệ bc1), 3 tiểu phần
(cytochrome oxydase – CO I, II, III) trong số 13 polypeptide của phức hệ IV
(cytochrome c oxidase) và 2 tiểu phần (ATPase 6 và 8) trong số 16 polypeptide của
phức hệ V (ATP synthase) (Fernández-Moreno và cs., 2000). Tất cả các protein khác
của ty thể bao gồm cả 4 tiểu đơn vị của phức hệ II (succinate dehydrogenase), tiểu đơn

vị DNA polymerase γ của ty thể, các thành phần của RNA polymerase của ty thể, yếu
tố phiên mã của ty thể (mtTFA), các protein ribosome của ty thể, các yếu tố kéo dài
chuỗi và các enzyme trao đổi chất của ty thể đều đƣợc mã hóa bởi DNA nhân
(Sorenson & Fleischer, 1996).
Gen tRNA đƣợc xác định bởi một chuỗi amino acid. Bên ngoài vòng tròn đại
diện cho chuỗi nặng (H) và bên trong vòng tròn là chuỗi nhẹ (L). Chiều của quá trình
phiên mã và chuỗi sao chép đƣợc hiển thị với các đầu mũi tên. Khi không có đầu mũi
tên đƣợc đánh dấu, gen đƣợc phiên mã từ chuỗi nặng (H) theo chiều kim đồng hồ. Các
vùng đƣợc sử dụng trong nghiên cứu đƣợc đánh dấu bằng màu xám đen tối (hình 1.6)
(Desjardins & Morais, 1991; Mindell và cs., 1998).
Mặc dù tính năng của mtDNA đối với các loài động vật có xƣơng sống hầu nhƣ
là giống nhau, tuy nhiên mtDNA của gia cầm vẫn có một số khác biệt đáng chú ý:
- Hệ gen ty thể của gia cầm có sự khác biệt so với các loài động vật có vú và
lƣỡng cƣ. Gen ND5 (nicotinamide adenine dinucleotide dehydrogenase subunit
5) đƣợc theo sau bởi cytochrome b, tRNAThr và tRNAPro, ND6 và tRNAGlu
17


theo chiều 5’→ 3’ của chuỗi nhẹ (Desjardins & Morais, 1990, 1991; Quinn &
Wilson, 1993).
- Vùng sao chép của chuỗi nhẹ đƣợc tìm thấy giữa tRNACys và tRNAAsn ở một
vài loài động vật có xƣơng sống khác lại không xuất hiện ở hệ gen của gia cầm
(Desjardins & Morais, 1990).
- Gen COI (cytochrome oxidase I) xuất hiện một khởi đầu khác thƣờng: codon
GTG (thay vì ATG), ngoài ra còn có bằng chứng về một tỷ lệ thấp của thymine
tại những vị trí im lặng trong vùng mã hóa (Quinn, 1997).
- Nghiên cứu gần đây cũng đã tìm ra đƣợc một trật tự sắp xếp gen mới ở mtDNA
gia cầm (loài thuộc các bộ Picidae, Cuculidae, Passeriformes và Falconiformes).
Trật tự sắp xếp này có thể có nguồn gốc độc lập, vì nó đƣợc tìm thấy ở các đơn
vị phân loài khác nhau (Mindell và cs., 1998).

18



Hình 1.5: Hệ gen ty thể ở gia cầm (a, b), động vật có vú và Xenopus (c) (Kvist, 2000).
1.2.3. Đặc điểm của hệ gen ty thể
MtDNA có tốc độ đột biến nhanh hơn 5 – 10 lần so với hệ gen nhân do cơ chế
sửa chữa DNA không hiệu quả, dẫn đến nhiều biến dị trong ty thể, không chỉ giữa các
loài mà còn cả trong một loài. Bên cạnh đó, các biến dị này không giống nhau giữa các